Mostre que o rendimento ideal é de 90 % para uma máquina na qual o combustível é aquecido a 3.000 K , enquanto o ar circundante se encontra a 300 K.

Passo 1

O enunciado pede o rendimento ideal (eficiência de Carnot) de uma máquina térmica que opera entre um reservatório quente a 3 000 K e um reservatório frio a 300 K. Vamos usar o conceito de eficiência ideal da máquina de Carnot.

Passo 2

A eficiência ideal de Carnot é dada por
etaC = 1 - TCTH
onde TH é a temperatura do reservatório quente e TC a do reservatório frio.

Passo 3

Substituindo TH = 3000 K e TC = 300 K, temos
etaC = 1 - 3003000 = 1 - 0,1 = 0,9

Passo 4

Convertendo o valor em fração para porcentagem:
etaC = 0,9 times 100% = 90%

Resposta

O rendimento ideal da máquina é de 90%.

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